DE102017003473A1 - Single-laminating machine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einschneckenplastifiziermaschine zur Verarbeitung eines Ausgangsmaterials, bevorzugt zur Verarbeitung von thermoplastischen Polymeren oder aufschmelzbaren Lebensmitteln. Dabei weist die Schnecke der Einschneckenplastifiziermaschine mindestens eine Barrierezone auf. Die Gangsteigung des Haupt- und/oder die Gangsteigung des Barrieresteges soll im Bereich von 5% der axialen Länge der Barrierezone bis 50% der axialen Länge der Barrierezone mehrfach stufenweise geändert werden.The invention relates to a Einschneckenplastifiziermaschine for processing a starting material, preferably for processing thermoplastic polymers or fusible foods. In this case, the screw of the single-screw plasticizing machine has at least one barrier zone. The pitch of the main and / or the pitch of the barrier web is to be changed several stages in the range of 5% of the axial length of the barrier zone to 50% of the axial length of the barrier zone.

Description

Die Erfindung betrifft einer Einschnecken-Plastifiziermaschine und dabei insbesondere die Ausgestaltung der Schnecke einer Einschnecken-Plastifiziermaschine. In der Einschnecken-Plastifiziermaschine soll ein beliebiges Ausgangsmaterial verarbeitet werden können. Bevorzugt soll das Ausgangsmaterial mindestens zum Teil aufschmelzbar sein. Neben dem aufschmelzbaren Anteil können nicht aufschmelzbare Komponenten, z.B. Holz, Kalziumcarbonat, Sand, Glasfasern, Ruß, mineralische Substanzen oder ähnliches enthalten sein. Bevorzugt sollen thermoplastische Polymere und für die Verarbeitung benötigte Additive oder Füllstoffe auf der Einschnecken-Plastifiziermaschine verarbeitet werden. Außerdem können aufschmelzbare Lebensmittel auf der Einschnecken-Plastifiziermaschine verarbeitet werden.The invention relates to a single-screw plasticizing machine and, in particular, to the configuration of the screw of a single-screw plasticizing machine. In the single-screw plasticizing machine, any starting material should be able to be processed. Preferably, the starting material should be at least partially meltable. In addition to the fusible portion, non-fusible components, e.g. Wood, calcium carbonate, sand, glass fibers, carbon black, mineral substances or the like may be included. It is preferred to process thermoplastic polymers and additives or fillers needed for processing on the single-screw plasticizing machine. In addition, fusible foods can be processed on the single-screw plasticizer.

Neben dem Ausgangsmaterial, hier im weiteren Verlauf Feststoff genannt, können der Einschnecken-Plastifiziermaschine auch andere Materialien in flüssigem oder gasförmigem Zustand zugeführt werden, die mindestens teilweise auch in der zu erzeugenden Schmelze vorliegen können.In addition to the starting material, referred to hereinafter as solids, the single-screw plasticizing machine can also be supplied with other materials in the liquid or gaseous state, which can also be present at least partially in the melt to be produced.

Einschnecken-Plastifiziermaschinen sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt und bewährt. Sie dienen beispielsweise in der Kunststoffverarbeitung der Plastifizierung eines zunächst meistens granulat- oder pulverförmig vorliegenden Feststoffes, zumeist Kunststoffrohmaterials, der Förderung der erzeugten Schmelze und dem Druckaufbau für ein nachfolgendes Werkzeug, zum Beispiel ein Spritzgießwerkzeug oder ein Extrusionswerkzeug. Einen ähnlichen Aufbau findet man bei der Verarbeitung von aufschmelzbaren Lebensmitteln.Single-screw plasticizing machines are known and proven in various embodiments. They are used, for example, in the plastic processing of the plastification of a first mostly granular or powdered solid, mostly plastic raw material, the promotion of the melt produced and the pressure build-up for a subsequent tool, for example an injection mold or an extrusion tool. A similar structure can be found in the processing of fusible foods.

Immer häufiger weisen Einschnecken-Plastifiziermaschinen eine sogenannte Barrierezone auf, in der sowohl Feststoff, als auch Schmelze vorliegen. Die Barrierezone ist dadurch gekennzeichnet, dass sich Schneckengang, der durch einen Hauptsteg gebildet wird, ein zusätzlicher Schneckensteg, der sogenannte Barrieresteg, befindet, der den Schneckengang in zwei Bereiche, den Feststoffkanal und Schmelzekanal unterteilt. Während im Schmelzekanal im Allgemeinen nahezu ausschließlich Schmelze vorliegt, kann im Feststoffkanal bereits neben dem Feststoff auch ein nicht unwesentlicher Anteil an Schmelze vorliegen.Single-screw plasticizing machines are becoming increasingly common in a so-called barrier zone in which both solid and melt are present. The barrier zone is characterized in that the flight path formed by a main web is an additional screw flight, the so-called barrier web, which divides the flight into two sections, the solid channel and the melt channel. While in the melt channel is generally almost exclusively melt, in the solid channel already present in addition to the solid and a not insignificant amount of melt.

Die Anforderungen an eine Einschnecken-Plastifiziermaschine sind sehr zahlreich. So soll der Feststoff nach dem Verlassen der Einschnecken-Plastifiziermaschine als eine mechanisch und thermisch möglichst homogene Schmelze vorliegen. Des Weiteren soll die Schmelze zumeist eine möglichst niedrige Temperatur aufweisen. Diese Eigenschaften sollen über ein möglichst breites Spektrum von Materialien erreicht werden.The requirements for a single-screw plasticizing machine are very numerous. Thus, after leaving the single-screw plasticizing machine, the solid should be present as a melt which is as homogeneous as possible both mechanically and thermally. Furthermore, the melt should usually have the lowest possible temperature. These properties should be achieved over the widest possible range of materials.

Eine Vielzahl von unterschiedlich ausgestalteten Einschnecken-Plastifiziermaschinen mit Barrierezone findet sich im Stand der Technik.A variety of differently designed single-screw barrier-type plasticizers are known in the art.

Die US 3358327 beschreibt eine Einschnecken-Plastifiziermaschine mit Barrierezone, wobei der Barrieresteg einen diagonalen Verlauf von der aktiven zur passiven Flanke des Hauptsteges aufweist. Hierdurch nimmt die Breite des Feststoffkanals kontinuierlich ab, während die Breite des Schmelzekanals kontinuierlich zunimmt. In der Mitte der Barrierezone weist der Feststoffkanal in etwa nur noch die halbe Breite im Vergleich zum Beginn der Barrierezone auf. Durch die kontinuierliche Verkleinerung der Breite des Feststoffkanals entlang der Barrierezone wird zum einen der mögliche Energieeintrag in den Feststoff reduziert und zum anderen die Gefahr eines Verblockens des Feststoffbettes im Feststoffkanal unnötig erhöht. Gleichzeitig steigt entlang der Barrierezone die Breite des Schmelzekanals und damit der Energieeintrag in die Schmelze. Dieser unnötige Energieeintrag kann zu einer Erhöhung der Schmelzetemperatur führen.The US 3358327 describes a barrier-zone single-screw plasticizer, the barrier bar having a diagonal course from the active to the passive edge of the main bar. As a result, the width of the solids channel decreases continuously, while the width of the melt channel increases continuously. In the middle of the barrier zone, the solid channel has approximately only half the width in comparison to the beginning of the barrier zone. By the continuous reduction of the width of the solids channel along the barrier zone, on the one hand, the possible introduction of energy into the solid is reduced and, on the other hand, the risk of blockage of the solid bed in the solids channel is unnecessarily increased. At the same time along the barrier zone, the width of the melt channel and thus the energy input into the melt increases. This unnecessary energy input can lead to an increase in the melt temperature.

Die US 3698541 beschreibt eine Einschnecken-Plastifiziermaschine mit Barrierezone, wobei der Barrieresteg über einen langen Bereich die gleiche Gangsteigung wie der Hauptsteg aufweist. Bei dieser Variante der Barrierezone verkleinert sich die Breite des Feststoffkanals zu Beginn der Barrierezone deutlich. Hierdurch wird zum einen der mögliche Energieeintrag in den Feststoff reduziert und zum anderen die Gefahr eines Verblockens des Feststoffbettes im Feststoffkanal zu Beginn der Barrierezone unnötig erhöht. Gleichzeitig liegt bereits kurz nach dem Beginn der Barrierezone der Schmelzekanal mit einer relativ großen Breite vor, was zu einem höheren Energieeintrag in die Schmelze führt. Dieser unnötige Energieeintrag kann zu einer Erhöhung der Schmelzetemperatur führen.The US 3698541 describes a barrier-zone single-screw plasticizer with the barrier bar having the same pitch as the major bar over a long range. In this variant of the barrier zone, the width of the solids channel decreases significantly at the beginning of the barrier zone. On the one hand, this reduces the possible introduction of energy into the solid and, on the other hand, unnecessarily increases the risk of blockage of the solid bed in the solids channel at the beginning of the barrier zone. At the same time, the melt channel with a relatively large width is already present shortly after the beginning of the barrier zone, which leads to a higher energy input into the melt. This unnecessary energy input can lead to an increase in the melt temperature.

Die DE 2121914 A1 beschreibt eine Einschnecken-Plastifiziermaschine mit Barrierezone, wobei der Hauptsteg zu Beginn der Barriere eine größere Gangsteigung aufweist als in der Einzugszone. Bei dieser Variante der Barrierezone verkleinert sich die Breite des Feststoffkanals zu Beginn der Barrierezone wenn überhaupt nur unwesentlich und bleibt während eines Großteils der Barrierezone nahezu konstant. Hierdurch wird zum einen der mögliche Energieeintrag in den Feststoff auf einem hohen Niveau gehalten und zum anderen die Gefahr für ein Verblocken des Feststoffbettes im Feststoffkanal zu Beginn der Barrierezone reduziert. Durch den nahezu konstanten Verlauf der Breite des Feststoffkanals finden jedoch keine diskontinuierlichen Umlagerungsprozesse im Feststoffbett statt, wodurch der Leistungsgrad der Aufschmelzung des Feststoffes begrenzt wird.The DE 2121914 A1 describes a barrier-zone single-screw plasticizing machine with the main web having a greater pitch at the beginning of the barrier than in the feed zone. In this variant of the barrier zone, the width of the solid channel at the beginning of the barrier zone is minimized, if at all, only insignificantly and remains almost constant during a majority of the barrier zone. As a result, on the one hand the possible energy input into the solid is kept at a high level and, on the other hand, the risk of blocking of the solid bed in the solids channel at the beginning of the barrier zone is reduced. Due to the almost constant course of the width of the solid channel, however, no discontinuous rearrangement processes take place in the solid bed, whereby the Degree of performance of the melting of the solid is limited.

Gleichzeitig liegt bereits kurz nach dem Beginn der Barrierezone der Schmelzekanal mit einer relativ großen Breite vor, was zu einem höheren Energieeintrag in die Schmelze führt. Dieser unnötige Energieeintrag kann zu einer Erhöhung der Schmelzetemperatur führen.At the same time, the melt channel with a relatively large width is already present shortly after the beginning of the barrier zone, which leads to a higher energy input into the melt. This unnecessary energy input can lead to an increase in the melt temperature.

Die US 2011217406 A1 beschreibt ebenfalls eine Einschnecken-Plastifiziermaschine mit Barrierezone, bei der der Hauptsteg zu Beginn der Barriere eine größere Gangsteigung aufweist als in der Einzugszone. Gleichzeitig wird die Gangsteigung des Barrieresteges geändert. Hierdurch soll die Breite des Feststoffbereichs in der Barrierezone auf einem ähnlichen Niveau gehalten werden, wie in der Einzugszone vorliegend. Auch hier soll die Breite des Schmelzekanals über einen Großteil der Länge der Barrierezone konstant gehalten werden und zügig diese Breite erreichen. Es ergeben sich daher die gleichen Nachteile bzw. Grenzen wie in der DE 2121914 A1 , nämlich ein geringer Leistungsgrad der Aufschmelzung im Feststoffkanal und eine mögliche Erhöhung der Schmelzetemperatur.The US 2011217406 A1 also describes a barrier-zone single screw plastifying machine in which the main web has a greater pitch at the beginning of the barrier than in the feed zone. At the same time the pitch of the barrier bar is changed. This is intended to maintain the width of the solids region in the barrier zone at a similar level as present in the feed zone. Again, the width of the melt channel over a large part of the length of the barrier zone to be kept constant and quickly reach this width. There are therefore the same disadvantages or limitations as in the DE 2121914 A1 namely, a low degree of melting in the solids channel and a possible increase in the melt temperature.

Im Folgenden wird häufig auf eine axiale Richtung oder eine axiale Länge Bezug genommen. Mit einer axialen Richtung ist hiermit die Richtung entlang der Schneckenachse gemeint. Diese Richtung ist in 1 mit dem Pfeil 10 gekennzeichnet. Die axiale Länge z.B. der Barrierezone ist dabei die Längenausprägung der Barrierezone entlang der Schneckenachse. Die Länge der Barrierezone entlang der Schneckenachse wird im Folgenden als Barrierezonenlänge bezeichnet. Als Stufenbereich wird im Folgenden der Bereich bezeichnet, der bei 5% der Barrierezonenlänge beginnt und bei 50% der Barrierezonenlänge, also entlang der Schneckenachse genau in der Mitte der Barrierezone endet.Hereinafter, reference is often made to an axial direction or an axial length. By an axial direction is meant the direction along the screw axis. This direction is in 1 marked with the arrow 10. The axial length of, for example, the barrier zone is the length of the barrier zone along the screw axis. The length of the barrier zone along the screw axis is referred to below as the barrier zone length. In the following, the step area is the area which begins at 5% of the barrier zone length and ends at 50% of the barrier zone length, ie along the screw axis, exactly in the middle of the barrier zone.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Verfügung zu stellen.The invention has for its object to provide the prior art an improvement or an alternative.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung löst diese Aufgabe eine Einschnecken-Plastifiziermaschine mit einer Barrierezone, bei der mindestens die Gangsteigung von einem der beiden in der Barrierezone vorliegenden Stege, also dem Hauptsteg oder/und dem Barrieresteg mehrfach stufenweise im Stufenbereich geändert wird. Dabei soll die Gangsteigung des jeweiligen Steges stufenweise 3 bis 1000 Mal geändert werden, bevorzugt 5 bis 500 Mal, 5 bis 300 Mal, 8 bis 300 Mal, 8 bis 100 Mal, besonders bevorzugt 10 bis 80 Mal. Dabei kann jede beliebige Verteilung der stufenweisen Änderungen im Stufenbereich vorliegen. Durch die stufenweisen Änderungen der Gangsteigung im Stufenbereich finden im Feststoffbett diskontinuierliche Umlagerungsprozesse statt, wodurch es zu einer verbesserten Aufschmelzung des Ausgangsmaterials kommt. Die Größe der Änderungen soll dabei so gewählt werden, dass diskontinuierliche Umlagerungen des Feststoffbettes möglich sind, jedoch die Gefahr einer Verblockung des Feststoffbettes gering ist. Abhängig vom verwendeten Typ des Ausgangsmaterial bzw. der Form des Ausgangsmaterials kann eine geringe Anzahl von eher größeren stufenweisen Änderungen sinnvoll sein oder eine größere Anzahl von eher kleinen stufenweisen Änderungen oder eine Mischung von beidem.According to a first aspect of the invention, this object is achieved by a single-screw plasticizing machine having a barrier zone in which at least the pitch of one of the two webs present in the barrier zone, ie the main web and / or the barrier web, is changed several times in the step area. In this case, the pitch of the respective web is to be changed gradually 3 to 1000 times, preferably 5 to 500 times, 5 to 300 times, 8 to 300 times, 8 to 100 times, particularly preferably 10 to 80 times. There can be any distribution of incremental changes in the step area. Due to the gradual changes in the pitch in the step area, discontinuous rearrangement processes take place in the solid bed, which leads to an improved melting of the starting material. The size of the changes should be chosen so that discontinuous rearrangements of the solid bed are possible, but the risk of blocking the solid bed is low. Depending on the type of starting material used or the form of the starting material, a small number of rather larger incremental changes may make sense, or a greater number of rather small incremental changes, or a mixture of both.

Auch vor oder hinter dem Stufenbereich können Änderungen der Gangsteigung, auch stufenweise Änderungen, in der Barrierezone oder außerhalb der Barrierezone vorliegen, die z.B. das Breitenverhältnis von Feststoffkanal und Schmelzekanal beeinflussen, die Breite des Schneckenkanals beeinflussen oder den Einlauf und Auslauf des Barrieresteges festlegen.Also, in front of or behind the step area, there may be changes in pitch, including stepwise changes, in the barrier zone or outside the barrier zone, e.g. affect the width ratio of solids channel and melt channel, affect the width of the screw channel or set the inlet and outlet of the barrier bar.

Es sollten bereits die stufenweisen Änderungen eines der beiden Stege im Stufenbereich ausreichen, um mehrfache diskontinuierliche Umlagerungen des Feststoffbettes zu gewährleisten. Die stufenweisen Änderungen beider Stege innerhalb des Stufenbereiches ermöglicht jedoch auf einfache Weise die Anzahl der diskontinuierlichen Umlagerungen zu erhöhen und dabei die Breite des Feststoffkanals möglichst groß bzw. nahezu konstant bis auf die Stufen zu halten und damit dem Feststoffkanal eine große Projektionsfläche zum Zylinder zu ermöglichen, wodurch der Energieeintrag in den Feststoff möglichst groß bleibt. Gleichzeitig kann die Breite des Schmelzekanals möglichst gering gehalten werden, damit der Schmelzekanal eine kleine Projektionsfläche zum Zylinder hat und damit der Energieeintrag in die Schmelze möglichst klein bleibt.Already the gradual changes of one of the two webs in the step area should be sufficient to ensure multiple discontinuous rearrangements of the solid bed. The stepwise changes of the two webs within the step range, however, makes it possible in a simple manner to increase the number of discontinuous rearrangements while keeping the width of the solids channel as large as possible or nearly constant up to the steps and thus to allow the solid channel a large projection surface to the cylinder. whereby the energy input in the solid remains as large as possible. At the same time, the width of the melt channel can be kept as low as possible, so that the melt channel has a small projection area to the cylinder and thus the energy input into the melt remains as small as possible.

Daher sollen bevorzugt die Gangsteigungen beider Stege, also sowohl des Hauptsteges, als auch des Barrieresteges, mehrfach stufenweise im Stufenbereich geändert werden. Dabei soll der Quotient aus der Projektionsfläche des Schmelzekanals zum Zylinder (Zähler) und der Projektionsfläche des Feststoffkanals zum Zylinder (Nenner) auf den ersten 50 % der axialen Länge der Barrierezone möglichst kleiner als 0,35 sein, bevorzugt kleiner als 0,25 sein, besonders bevorzugt kleiner als 0,2 sein.Therefore, preferably the pitches of both webs, so both the main web, as well as the barrier web, are repeatedly changed stepwise in the step area. The quotient from the projection surface of the melt channel to the cylinder (numerator) and the projection surface of the solid channel to the cylinder (denominator) should be as small as 0.35, preferably less than 0.25, to the first 50% of the axial length of the barrier zone. more preferably less than 0.2.

Für eine effiziente und wirtschaftlichere Herstellung der Schnecke kann mindestens ein Teil der stufenweisen Änderungen der Gangsteigung im Stufenbereich des jeweiligen Steges in axialer Richtung der Barrierezone äquidistant angeordnet sein, möglichst sollen mindestens 50%, bevorzugt mindestens 90% besonders bevorzugt mindestens 95% äquidistant angeordnet sein.For an efficient and more economical production of the screw, at least a portion of the stepwise changes of the pitch in the step area of the respective web in the axial direction of the barrier zone can be arranged equidistantly, if possible at least 50%, preferably at least 90%, more preferably at least 95% equidistant.

Wenn die stufenweisen Änderungen im Stufenbereich an beiden Stegen vorliegen, können diese für eine wirtschaftlichere Herstellung mindestens teilweise für beide Stege an den gleichen axialen Positionen der Barrierezone vorliegen, möglichst in mindestens 50% der Fälle, bevorzugt in mindestens 90% der Fälle besonders bevorzugt in mindestens 95% der Fälle. If the stepwise changes in the step area are present on both webs, they may be present at least partially for both webs at the same axial positions of the barrier zone, if possible in at least 50% of the cases, preferably in at least 90% of the cases particularly preferably in at least 95% of the cases.

Für eine wirtschaftlichere Herstellung können die im Stufenbereich vorliegenden stufenweisen Änderungen der Gangsteigung eines Steges den gleichen Änderungsbetrag der Gangsteigung aufweisen. Der Änderungsbetrag sollte dann bei möglichst mindestens 30% der Gangsteigungsänderungen eines Steges im Stufenbereich gleich sein, bevorzugt bei mindestens 90%, besonders bevorzugt bei mindestens 95%. Diese Art der Ausgestaltung kann auch bei beiden Stegen angewendet werden, wobei der Änderungsbetrag der Gangsteigungsänderungen des Barrieresteges vom Änderungsbetrag der Gangsteigungsänderungen des Hauptsteges abweichen kann, aber nicht muss.For more economical production, the incremental changes in the pitch of a land present in the land area may have the same amount of change in pitch. The amount of change should then be equal to at least 30% of the pitch changes of a web in the step area, preferably at least 90%, particularly preferably at least 95%. This type of embodiment can also be applied to both webs, wherein the amount of change of the pitch changes of the barrier web may differ from the amount of change of the pitch changes of the main web, but need not.

Für eine andere Ausgestaltung für eine wirtschaftlichere Herstellung können im Stufenbereich die vorliegenden stufenweisen Änderungen der Gangsteigung so in Gruppen zusammengefasst werden, dass jeweils die Gangsteigungsänderungen in einer Gruppe vorliegen, die den gleichen Änderungsbetrag aufweisen. Mindestens eine Gruppe muss dabei mindestens drei Gangsteigungsänderungen aufweisen. Bevorzugt liegen die Gangsteigungsänderungen, die in einer Gruppe zusammengefasst wurden, mindestens größtenteils nebeneinander. Diese Art der Ausgestaltung kann auch bei beiden Stegen angewendet werden, wobei sich die jeweiligen Gruppen auf einen Steg beziehen.For another embodiment for a more economical production, the present stepwise changes in the pitch can be grouped in the step area in such a way that in each case the pitch changes are present in a group having the same amount of change. At least one group must have at least three pitch changes. Preferably, the pitch changes grouped together are at least mostly juxtaposed. This type of embodiment can also be applied to both webs, wherein the respective groups relate to a web.

Sofern der Hauptsteg oder der Barrieresteg aufgrund der vorliegenden Auslegung mindestens einmal unterbrochen wird, gelten im Rahmen der vorliegenden Schrift die dabei vorliegenden Teile des jeweiligen Steges zusammen als „ein Steg“. Es liegen also unabhängig von Unterbrechungen im Barrieresteg oder Hauptsteg bei einer eingängigen Schnecke ein Barrieresteg und ein Hauptsteg vor.Insofar as the main web or the barrier web is interrupted at least once due to the present design, in the context of the present specification the parts of the respective web that are present are considered together as "a web". Thus, regardless of interruptions in the barrier web or main web, a barrier web and a main web are present in a single-flight screw.

Die Erfindung kann sowohl bei Schnecken zum Einsatz kommen, die mindestens in der Barrierezone der Schnecke eingängig sind, also nur einen Feststoffkanal und einen Schmelzekanal aufweisen, als auch bei Schnecken die mindestens in der Barrierezone der Schnecke mehrgängig sind, also mindestens zwei Feststoffkanäle und zwei Schmelzekanäle aufweisen.The invention can be used both with screws, which are catchy at least in the barrier zone of the screw, ie have only a solid channel and a melt channel, as well as with screws that are more in at least in the barrier zone of the screw, so at least two solid channels and two melt channels exhibit.

Die Erfindung soll im Folgenden anhand diverser Figuren erläutert werden.

  • 1 zeigt schematisch und nicht maßstäblich eine Einschnecken-Plastifiziermaschine mit einer Schnecke mit Barrierezone.
  • 2 zeigt eine schematische, nicht maßstäbliche Abwicklung des Schneckenkanals im Bereich der Barrierezone mit einem diagonalen Barrieresteg.
  • 3 zeigt eine schematische, nicht maßstäbliche Abwicklung des Schneckenkanals im Bereich der Barrierezone mit einem Barrieresteg, der über einen Großteil der Länge der Barrierezone parallel zum Hauptsteg verläuft.
  • 4 zeigt eine schematische, nicht maßstäbliche Abwicklung des Schneckenkanals im Bereich der Barrierezone mit einem Barrieresteg. Hierbei wird die Gangsteigung sowohl vom Haupt- als auch vom Barrieresteg geändert, wobei dies nicht über mehrere stufenweisen Änderungen erfolgt.
  • 5 zeigt eine schematische, nicht maßstäbliche Abwicklung des Schneckenkanals im Bereich der Barrierezone mit Haupt- und Barrieresteg, wobei in diesem Fall nach einer erfindungsgemäßen Ausprägung die Gangsteigungen beider Stege innerhalb des Stufenbereiches der Barrierezone stufenweise mehrfach erhöht werden.
  • 6 zeigt schematisch und nicht maßstäblich den Verlauf der Gangsteigung im Stufenbereich der Barrierezone entlang der Schneckenachse nach einer erfindungsgemäßen Ausprägung.
The invention will be explained below with reference to various figures.
  • 1 shows schematically and not to scale a Einschnecken plasticizing machine with a screw with barrier zone.
  • 2 shows a schematic, not to scale development of the screw channel in the area of the barrier zone with a diagonal barrier web.
  • 3 shows a schematic, not to scale development of the screw channel in the area of the barrier zone with a barrier web, which runs over a large part of the length of the barrier zone parallel to the main web.
  • 4 shows a schematic, not to scale development of the screw channel in the region of the barrier zone with a barrier web. Here, the pitch is changed from both the main and the barrier bar, this is not done over several gradual changes.
  • 5 shows a schematic, not to scale development of the screw channel in the area of the barrier zone with main and barrier web, in which case the pitches of both webs within the step area of the barrier zone are increased stepwise several times in accordance with an inventive feature.
  • 6 shows schematically and not to scale the course of the pitch in the step area of the barrier zone along the screw axis according to an embodiment of the invention.

1 zeigt schematisch und nicht maßstäblich eine Einschnecken-Plastifiziermaschine mit einer Schnecke mit Barrierezone. Die gestrichelte Linie 4 trennt dabei exemplarisch die Einzugszone 1 von der Barrierezone 2 und kennzeichnet damit den Beginn der Barrierezone. Die gestrichelte Linie 5 trennt exemplarisch die Barrierezone 2 von der Meteringzone 3 und kennzeichnet damit das Ende der Barrierezone. Der Barrieresteg 6 trennt den Schneckenkanal, der durch den Hauptsteg 9 erzeugt wird in einen Feststoffkanal 8 und den Schmelzekanal 7. Die Ausrichtung der Schneckenachse ist mit dem Pfeil 10 gekennzeichnet. 1 shows schematically and not to scale a Einschnecken plasticizing machine with a screw with barrier zone. The dashed line 4 separates the feeder zone as an example 1 from the barrier zone 2 and thus marks the beginning of the barrier zone. The dashed line 5 separates the barrier zone as an example 2 from the metering zone 3 and marks the end of the barrier zone. The barrier jetty 6 separates the snail channel, which passes through the main bridge 9 is generated in a solid channel 8th and the melt channel 7 , The orientation of the screw axis is indicated by the arrow 10 characterized.

2 zeigt eine schematische, nicht maßstäbliche Abwicklung des Schneckenkanals im Bereich der Barrierezone mit einem diagonalen Barrieresteg, ähnlich wie in der US 3358327 beschrieben. Die gestrichelte Linie 104 trennt dabei exemplarisch die Einzugszone 101 von der Barrierezone 102 und kennzeichnet damit den Beginn der Barrierezone. Die gestrichelte Linie 105 trennt exemplarisch die Barrierezone 102 von der Meteringzone 103 und kennzeichnet damit das Ende der Barrierezone. Der Barrieresteg 106 startet zu Beginn der Barrierezone 102 von der aktiven Flanke des Hauptsteges 109 und verläuft diagonal durch den Kanal bis zur passiven Flanke des Hauptsteges 109. Dabei werden im Schneckenkanal der Feststoffkanal 108 und der Schmelzekanal 107 erzeugt. Sowohl die Gangsteigung des Hauptsteges 109, als auch die Gangsteigung des Barrieresteges 106 sind hierbei konstant, wobei der Barrieresteg 106 eine höhere Gangsteigung als der Hauptsteg 109 aufweist. Die Ausrichtung der Schneckenachse ist mit dem Pfeil 110 gekennzeichnet. 2 shows a schematic, not to scale development of the screw channel in the area of the barrier zone with a diagonal barrier bar, similar to that in the US 3358327 described. The dashed line 104 separates the feeder zone as an example 101 from the barrier zone 102 and thus marks the beginning of the barrier zone. The dashed line 105 separates the barrier zone as an example 102 from the metering zone 103 and marks the end of the barrier zone. The barrier jetty 106 starts at the beginning of the barrier zone 102 from the active flank of the main bridge 109 and runs diagonally through the channel to the passive edge of the main bridge 109 , In this case, the channel of solids in the channel 108 and the melt channel 107 generated. Both the pitch of the main bridge 109 , as well as the gangway of the barrier barge 106 are constant, with the barrier bar 106 a higher pitch than the main bridge 109 having. The orientation of the screw axis is indicated by the arrow 110 characterized.

Bei dieser Variante der Barrierezone verkleinert sich die Breite des Feststoffkanals kontinuierlich entlang der Barrierezone. Hierdurch wird zum einen der mögliche Energieeintrag in den Feststoff reduziert und zum anderen die Gefahr eines Verblockens des Feststoffbettes im Feststoffkanal unnötig erhöht. Gleichzeitig steigt entlang der Barrierezone die Breite des Schmelzekanals und damit der Energieeintrag in die Schmelze. Dieser unnötige Energieeintrag kann zu einer Erhöhung der Schmelzetemperatur führen.In this variant of the barrier zone, the width of the solids channel decreases continuously along the barrier zone. As a result, on the one hand, the possible energy input into the solid is reduced and, on the other hand, the risk of blockage of the solid bed in the solids channel is unnecessarily increased. At the same time along the barrier zone, the width of the melt channel and thus the energy input into the melt increases. This unnecessary energy input can lead to an increase in the melt temperature.

3 zeigt eine schematische, nicht maßstäbliche Abwicklung des Schneckenkanals im Bereich der Barrierezone mit einem Barrieresteg, der über einen Großteil der Länge der Barrierezone parallel zum Hauptsteg verläuft, ähnlich wie in der US 3698541 beschrieben. Die gestrichelte Linie 204 trennt dabei exemplarisch die Einzugszone 201 von der Barrierezone 202 und kennzeichnet damit den Beginn der Barrierezone. Die gestrichelte Linie 205 trennt exemplarisch die Barrierezone 202 von der Meteringzone 203 und kennzeichnet damit das Ende der Barrierezone. Der Barrieresteg 206 startet zu Beginn der Barrierezone 202 von der aktiven Flanke des Hauptsteges 209 mit einer kurzfristig konstant hohen Gangsteigung. Danach verlaufen der Hauptsteg 209 und der Barrieresteg 206 mit der gleichen Gangsteigung über einen großen Bereich der Barrierezone 202 parallel zueinander. Zum Ende der Barrierezone 202 läuft der Barrieresteg 206 an der passiven Flanke des Hauptsteges 209 aus. Durch den Barrieresteg 206 werden im Schneckenkanal der Feststoffkanal 208 und der Schmelzekanal 207 erzeugt. Die Gangsteigung des Hauptsteges bleibt innerhalb der Barrierezone 202 unverändert auf dem Niveau der Einzugszone 201. Die Ausrichtung der Schneckenachse ist mit dem Pfeil 210 gekennzeichnet. 3 shows a schematic, not to scale development of the screw channel in the area of the barrier zone with a barrier web, which runs over a large part of the length of the barrier zone parallel to the main web, similar as in US 3698541 described. The dashed line 204 separates the feeder zone as an example 201 from the barrier zone 202 and thus marks the beginning of the barrier zone. The dashed line 205 separates the barrier zone as an example 202 from the metering zone 203 and marks the end of the barrier zone. The barrier jetty 206 starts at the beginning of the barrier zone 202 from the active flank of the main bridge 209 with a short-term constant high pitch. After that run the main bridge 209 and the barrier jetty 206 with the same pitch across a large area of the barrier zone 202 parallel to each other. To the end of the barrier zone 202 the barrier jetty runs 206 on the passive flank of the main bridge 209 out. Through the barrier jetty 206 be in the screw channel of the solid channel 208 and the melt channel 207 generated. The pitch of the main bridge remains within the barrier zone 202 unchanged at the level of the intake zone 201 , The orientation of the screw axis is indicated by the arrow 210 characterized.

Bei dieser Variante der Barrierezone verkleinert sich die Breite des Feststoffkanals zu Beginn der Barrierezone 202 deutlich. Hierdurch wird zum einen der mögliche Energieeintrag in den Feststoff reduziert und zum anderen die Gefahr eines Verblockens des Feststoffbettes im Feststoffkanal zu Beginn der Barrierezone 202 unnötig erhöht. Gleichzeitig liegt bereits kurz nach dem Beginn der Barrierezone 202 der Schmelzekanal mit einer relativ großen Breite vor, was zu einem höheren Energieeintrag in die Schmelze führt. Dieser unnötige Energieeintrag kann zu einer Erhöhung der Schmelzetemperatur führen.In this variant of the barrier zone, the width of the solids channel decreases at the beginning of the barrier zone 202 clear. In this way, on the one hand, the possible introduction of energy into the solid is reduced and, on the other hand, the risk of blockage of the solid bed in the solids channel at the beginning of the barrier zone 202 unnecessarily increased. At the same time, it is already shortly after the beginning of the barrier zone 202 the melt channel with a relatively large width before, resulting in a higher energy input into the melt. This unnecessary energy input can lead to an increase in the melt temperature.

4 zeigt eine schematische, nicht maßstäbliche Abwicklung des Schneckenkanals im Bereich der Barrierezone, ähnlich wie in der US 2011217406 A1 beschrieben. Die gestrichelte Linie 304 trennt dabei exemplarisch die Einzugszone 301 von der Barrierezone 302 und kennzeichnet damit den Beginn der Barrierezone. Die gestrichelte Linie 305 trennt exemplarisch die Barrierezone 302 von der Meteringzone 303 und kennzeichnet damit das Ende der Barrierezone. Die Gangsteigung des Hauptsteges 309 wird zu Beginn der Barrierezone 302 erhöht. Der Barrieresteg 306 startet zu Beginn der Barrierezone mit einer Gangsteigung die höher ist, als die Gangsteigung des Hauptsteges in der Einzugszone 301. Danach verlaufen der Hauptsteg 309 und der Barrieresteg 306 mit der gleichen Gangsteigung über einen großen Bereich der Barrierezone 302 parallel zueinander. Zum Ende der Barrierezone 302 läuft der Barrieresteg 306 an der passiven Flanke des Hauptsteges 309 aus. Durch den Barrieresteg 306 werden im Schneckenkanal der Feststoffkanal 308 und der Schmelzekanal 307 erzeugt. Die Ausrichtung der Schneckenachse ist mit dem Pfeil 310 gekennzeichnet. 4 shows a schematic, not to scale development of the screw channel in the region of the barrier zone, similar to the US 2011217406 A1 described. The dashed line 304 separates the feeder zone as an example 301 from the barrier zone 302 and thus marks the beginning of the barrier zone. The dashed line 305 separates the barrier zone as an example 302 from the metering zone 303 and marks the end of the barrier zone. The gangway of the main bridge 309 becomes the beginning of the barrier zone 302 elevated. The barrier jetty 306 starts at the beginning of the barrier zone with a pitch that is higher than the pitch of the main bridge in the feeder zone 301 , After that run the main bridge 309 and the barrier jetty 306 with the same pitch across a large area of the barrier zone 302 parallel to each other. To the end of the barrier zone 302 the barrier jetty runs 306 on the passive flank of the main bridge 309 out. Through the barrier jetty 306 be in the screw channel of the solid channel 308 and the melt channel 307 generated. The orientation of the screw axis is indicated by the arrow 310 characterized.

Bei dieser Variante der Barrierezone verkleinert sich die Breite des Feststoffkanals zu Beginn der Barrierezone 302 wenn überhaupt nur unwesentlich und bleibt während eines Großteils der Barrierezone 302 nahezu konstant. Hierdurch wird zum einen der mögliche Energieeintrag in den Feststoff auf einem hohen Niveau gehalten und zum anderen die Gefahr für ein Verblocken des Feststoffbettes im Feststoffkanal zu Beginn der Barrierezone 302 reduziert. Durch den nahezu konstanten Verlauf der Breite des Feststoffkanals finden jedoch keine diskontinuierlichen Umlagerungsprozesse im Feststoffbett statt, wodurch der Leistungsgrad der Aufschmelzung des Feststoffes begrenzt wird. Gleichzeitig liegt bereits kurz nach dem Beginn der Barrierezone 302 der Schmelzekanal mit einer relativ großen Breite vor, was zu einem höheren Energieeintrag in die Schmelze führt. Dieser unnötige Energieeintrag kann zu einer Erhöhung der Schmelzetemperatur führen.In this variant of the barrier zone, the width of the solids channel decreases at the beginning of the barrier zone 302 if at all immaterial and remains throughout much of the barrier zone 302 almost constant. In this way, on the one hand the possible energy input into the solid is kept at a high level and, on the other hand, the risk of blocking of the solid bed in the solids channel at the beginning of the barrier zone 302 reduced. Due to the almost constant course of the width of the solid channel, however, no discontinuous rearrangement processes take place in the solid bed, whereby the degree of performance of the melting of the solid is limited. At the same time, it is already shortly after the beginning of the barrier zone 302 the melt channel with a relatively large width before, resulting in a higher energy input into the melt. This unnecessary energy input can lead to an increase in the melt temperature.

5 zeigt eine schematische, nicht maßstäbliche Abwicklung einer erfindungsgemäßen Ausprägung des Schneckenkanals im Bereich der Barrierezone mit Haupt- und Barrieresteg. Die gestrichelte Linie 404 trennt dabei exemplarisch die Einzugszone 401 von der Barrierezone 402 und kennzeichnet damit den Beginn der Barrierezone. Die gestrichelte Linie 405 trennt exemplarisch die Barrierezone 402 von der Meteringzone 403 und kennzeichnet damit das Ende der Barrierezone 402. Die Gangsteigung des Hauptsteges 409 wird im Stufenbereich 414 der Barrierezone 402 stufenweise mehrfach an diversen Positionen 412 erhöht. Die Gangsteigung des Barrierestegs 406 wird im Stufenbereich 414 der Barrierezone 402 stufenweise mehrfach an diversen Positionen 411 erhöht. Zum Ende der Barrierezone 402 läuft der Barrieresteg 406 mit drei stufenweisen Gangsteigungsänderungen 415 außerhalb des Stufenbereiches 414 an der passiven Flanke des Hauptsteges 409 aus. Durch den Barrieresteg 406 werden im Schneckenkanal der Feststoffkanal 408 und der Schmelzekanal 407 erzeugt. Die stufenweisen Änderungen der Gangsteigung des Hauptsteges 409 außerhalb des Stufenbereiches 414 an der Position 416 dient dazu, die Breite des kompletten Schneckenganges, bestehend aus Feststoffkanal 408 und Schmelzekanal 407 zu beeinflussen. Die Ausrichtung der Schneckenachse ist mit dem Pfeil 410 gekennzeichnet. 5 shows a schematic, not to scale development of an inventive expression of the screw channel in the area of the barrier zone with main and barrier web. The dashed line 404 separates the feeder zone as an example 401 from the barrier zone 402 and thus marks the beginning of the barrier zone. The dashed line 405 separates the barrier zone as an example 402 from the metering zone 403 and marks the end of the barrier zone 402 , The gangway of the main bridge 409 is in the step area 414 the barrier zone 402 gradually several times at various positions 412 elevated. The gangway of the barrier jetty 406 is in the step area 414 the barrier zone 402 Gradually several times at various positions 411 elevated. To the end of the barrier zone 402 the barrier jetty runs 406 with three incremental pitch changes 415 outside the step area 414 on the passive flank of the main bridge 409 out. Through the barrier jetty 406 be in the screw channel of the solid channel 408 and the melt channel 407 generated. The gradual changes in the pitch of the main bridge 409 outside the step area 414 at the position 416 serves to the width of the complete flight, consisting of solid channel 408 and melt channel 407 to influence. The orientation of the screw axis is indicated by the arrow 410 characterized.

Bei dieser Variante der Barrierezone verkleinert sich die Breite des Feststoffkanals zu Beginn der Barrierezone 402 wenn überhaupt nur unwesentlich und bleibt während eines Großteils der Barrierezone 402 nahezu konstant. Hierdurch wird zum einen der mögliche Energieeintrag in den Feststoff auf einem hohen Niveau gehalten und zum anderen das Risiko für ein Verblocken des Feststoffbettes im Feststoffkanal zu Beginn der Barrierezone 402 reduziert. Gleichzeitig liegt im vorderen Bereich der Barrierezone 402 der Schmelzekanal mit einer relativ geringen Breite vor, was zu einem niedrigen Energieeintrag in die Schmelze führt. Durch die stufenweise im Stufenbereich 414 vorliegenden Änderungen der Gangsteigung des Hauptsteges 409 an den Positionen 412 und des Barrieresteges 406 an den Positionen 411 finden diskontinuierliche Umlagerungsprozesse im Feststoffbett statt, wodurch es zu einer verbesserten Aufschmelzung des Feststoffes kommt.In this variant of the barrier zone, the width of the solids channel decreases at the beginning of the barrier zone 402 if at all immaterial and remains throughout much of the barrier zone 402 almost constant. As a result, on the one hand, the possible energy input into the solid is kept at a high level and, on the other hand, the risk of blocking the solid bed in the solids channel at the beginning of the barrier zone 402 reduced. At the same time lies in the front area of the barrier zone 402 the melt channel with a relatively small width before, resulting in a low energy input into the melt. By gradually in the step area 414 present changes in the pitch of the main bridge 409 at the positions 412 and the barrier jetty 406 at the positions 411 find discontinuous rearrangement processes in a solid bed, resulting in an improved melting of the solid.

6 zeigt schematisch und nicht maßstäblich den Verlauf der Gangsteigung im Stufenbereich 514 der Barrierezone entlang der Schneckenachse nach einer erfindungsgemäßen Ausprägung. Dabei wird abstrakt der Verlauf der Gangsteigung der schematischen, nicht maßstäblichen Abwicklung des Schneckenkanals aus 5 dargestellt. Die gestrichelte Line 504 markiert dabei den Beginn der Barrierezone. Die Linie 516 kennzeichnet dabei den Verlauf der Gangsteigung des Barrieresteges und die Linie 519 den Verlauf der Gangsteigung des Hauptsteges. Beide Gangsteigungen werden im vorliegenden Beispiel innerhalb des Stufenbereiches 514 mehrfach stufenweise erhöht, um diskontinuierliche Umlagerungsprozesse im Feststoffbett zu erzeugen. 6 shows schematically and not to scale the course of the pitch in the step area 514 the barrier zone along the screw axis according to an embodiment of the invention. In the abstract, the gradient of the pitch of the schematic, not to scale, development of the screw channel becomes apparent 5 shown. The dashed line 504 marks the beginning of the barrier zone. The line 516 indicates the course of the pitch of the barrier bar and the line 519 the course of the pitch of the main bridge. Both pitches are in the present example within the step range 514 increased several times in stages to produce discontinuous rearrangement processes in the solid bed.

Die 2 bis 5 zeigen schematische, nicht maßstäbliche Abwicklungen des Schneckenkanals, um so die wesentlichen Merkmale der Erfindung herauszustellen. Das maßstäbliche Verhältnis der Länge des Kanals zur Breite ist deutlich größer. Entlang des deutlich längeren Kanals (bezogen auf die Breite), können erfindungsgemäß deutlich mehr stufenweise Änderungen der Gangsteigung vorliegen, als hier in den Figuren darstellbar.The 2 to 5 show schematic, not to scale developments of the screw channel, so as to emphasize the essential features of the invention. The scale relationship of the length of the channel to the width is significantly larger. Along the much longer channel (relative to the width), according to the invention significantly more stepwise changes in the pitch can be present than can be represented here in the figures.

Liste der verwendeten Bezugszeichen

1
Einzugszone
2
Barrierezone
3
Meteringzone
4
Gestrichelte Linie (Trennlinie) zwischen Einzugszone und Barrierezone
5
Gestrichelte Linie (Trennlinie) zwischen Barrierezone und Meteringzone
6
Barrieresteg
7
Schmelzekanal
8
Feststoffkanal
9
Hauptsteg
10
Richtung der Schneckenachse
101
Einzugszone
102
Barrierezone
103
Meteringzone
104
Gestrichelte Linie (Trennlinie) zwischen Einzugszone und Barrierezone
105
Gestrichelte Linie (Trennlinie) zwischen Barrierezone und Meteringzone
106
Barrieresteg
107
Schmelzekanal
108
Feststoffkanal
109
Hauptsteg
110
Richtung der Schneckenachse
201
Einzugszone
202
Barrierezone
203
Meteringzone
204
Gestrichelte Linie (Trennlinie) zwischen Einzugszone und Barrierezone
205
Gestrichelte Linie (Trennlinie) zwischen Barrierezone und Meteringzone
206
Barrieresteg
207
Schmelzekanal
208
Feststoffkanal
209
Hauptsteg
210
Richtung der Schneckenachse
301
Einzugszone
302
Barrierezone
303
Meteringzone
304
Gestrichelte Linie (Trennlinie) zwischen Einzugszone und Barrierezone
305
Gestrichelte Linie (Trennlinie) zwischen Barrierezone und Meteringzone
306
Barrieresteg
307
Schmelzekanal
308
Feststoffkanal
309
Hauptsteg
310
Richtung der Schneckenachse
401
Einzugszone
402
Barrierezone
403
Meteringzone
404
Gestrichelte Linie (Trennlinie) zwischen Einzugszone und Barrierezone
405
Gestrichelte Linie (Trennlinie) zwischen Barrierezone und Meteringzone
406
Barrieresteg
407
Schmelzekanal
408
Feststoffkanal
409
Hauptsteg
410
Richtung der Schneckenachse
411
Positionen von Gangsteigungsänderungen am Barrieresteg innerhalb des Stufenbereiches
412
Positionen von Gangsteigungsänderungen am Hauptsteg innerhalb des Stufenbereiches
414
Stufenbereich in der Barrierezone
415
Positionen von Gangsteigungsänderungen am Barrieresteg außerhalb des Stufenbereiches
416
Position einer Gangsteigungsänderung am Hauptsteg außerhalb des Stufenbereiches
504
Gestrichelte Linie (Trennlinie) zwischen Einzugszone und Barrierezone
514
Stufenbereich in der Barrierezone
516
Verlauf der Gangsteigung des Barrieresteges
519
Verlauf der Gangsteigung des Hauptsteges
List of reference numbers used
1
feed zone
2
barrier zone
3
metering
4
Dashed line (dividing line) between feed zone and barrier zone
5
Dashed line (dividing line) between barrier zone and metering zone
6
barrier flight
7
melt channel
8th
Solids channel
9
main bridge
10
Direction of the screw axis
101
feed zone
102
barrier zone
103
metering
104
Dashed line (dividing line) between feed zone and barrier zone
105
Dashed line (dividing line) between barrier zone and metering zone
106
barrier flight
107
melt channel
108
Solids channel
109
main bridge
110
Direction of the screw axis
201
feed zone
202
barrier zone
203
metering
204
Dashed line (dividing line) between feed zone and barrier zone
205
Dashed line (dividing line) between barrier zone and metering zone
206
barrier flight
207
melt channel
208
Solids channel
209
main bridge
210
Direction of the screw axis
301
feed zone
302
barrier zone
303
metering
304
Dashed line (dividing line) between feed zone and barrier zone
305
Dashed line (dividing line) between barrier zone and metering zone
306
barrier flight
307
melt channel
308
Solids channel
309
main bridge
310
Direction of the screw axis
401
feed zone
402
barrier zone
403
metering
404
Dashed line (dividing line) between feed zone and barrier zone
405
Dashed line (dividing line) between barrier zone and metering zone
406
barrier flight
407
melt channel
408
Solids channel
409
main bridge
410
Direction of the screw axis
411
Positions of pitch changes on the barrier bar within the step area
412
Positions of pitch changes on the main bridge within the step area
414
Step area in the barrier zone
415
Positions of pitch changes on the barrier bar outside the step area
416
Position of a pitch change on the main bridge outside the step area
504
Dashed line (dividing line) between feed zone and barrier zone
514
Step area in the barrier zone
516
Course of the gangway of the barrier barge
519
Course of the pitch of the main bridge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 3358327 [0007, 0026]US 3358327 [0007, 0026]
  • US 3698541 [0008, 0028]US 3698541 [0008, 0028]
  • DE 2121914 A1 [0009, 0011]DE 2121914 A1 [0009, 0011]
  • US 2011217406 A1 [0011, 0030]US 2011217406 A1 [0011, 0030]

Claims (10)

Eine Einschnecken-Plastifiziermaschine, zur Verarbeitung eines Ausgangsmaterials, bevorzugt zur Verarbeitung von thermoplastischen Polymeren oder aufschmelzbaren Lebensmitteln, wobei die Schnecke der Einschnecken-Plastifiziermaschine mindestens eine Barrierezone aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Gangsteigung einer der beiden in der Barrierezone vorliegenden Stege (Hauptsteg, Barrieresteg) im Bereich von 5% der axialen Länge der Barrierezone bis 50% der axialen Länge der Barrierezone stufenweise 3 bis 1000 Mal geändert wird, bevorzugt 5 bis 500 Mal, 5 bis 300 Mal, 8 bis 300 Mal, 8 bis 100 Mal, besonders bevorzugt 10 bis 80 Mal.A single-screw plasticizing machine for processing a starting material, preferably for processing thermoplastic polymers or meltable foods, wherein the screw of the single-screw plasticizing machine has at least one barrier zone, characterized in that at least the pitch of one of the two webs present in the barrier zone (main bar, Barrier barrier) in the range of 5% of the axial length of the barrier zone to 50% of the axial length of the barrier zone is gradually changed 3 to 1000 times, preferably 5 to 500 times, 5 to 300 times, 8 to 300 times, 8 to 100 times, especially preferably 10 to 80 times. Eine Einschnecken-Plastifiziermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stufenweisen Änderungen der Gangsteigung sowohl am Hauptsteg als auch am Barrieresteg durchgeführt werden.A single-screw plasticizing machine after Claim 1 , characterized in that the gradual changes in pitch are performed both on the main web and on the barrier web. Eine Einschnecken-Plastifiziermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von stufenweisen Änderungen der Gangsteigung am Hauptsteg und Barrieresteg gleich sind.A single-screw plasticizing machine after Claim 2 , characterized in that the number of incremental changes in the pitch on the main web and barrier web are the same. Eine Einschnecken-Plastifiziermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von stufenweisen Änderungen der Gangsteigung am Hauptsteg und Barrieresteg unterschiedlich sind.A single-screw plasticizing machine after Claim 2 , characterized in that the number of gradual changes in the pitch at the main web and barrier web are different. Eine Einschnecken-Plastifiziermaschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderungen der Gangsteigung des Hauptsteges und des Barrieresteges jeweils in mindestens 50% der Fälle zu einer Erhöhung der Gangsteigung führen, bevorzugt in mindestens 90% der Fälle, besonders bevorzugt in mindestens 95% der Fälle.A single-screw plasticizing machine after Claim 1 to 4 , characterized in that the changes in the pitch of the main bar and the barrier bar lead in each case in at least 50% of cases to an increase in gangue, preferably in at least 90% of cases, more preferably in at least 95% of cases. Eine Einschnecken-Plastifiziermaschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Quotient aus der Projektionsfläche des Schmelzekanals zum Zylinder (Zähler) und der Projektionsfläche des Feststoffkanals zum Zylinder (Nenner) auf den ersten 50 % der axialen Länge der Barrierezone kleiner ist als 0,35, bevorzugt kleiner ist als 0,25, besonders bevorzugt kleiner ist als 0,2.A single-screw plasticizing machine after Claim 1 to 5 , characterized in that the quotient of the projection surface of the melt channel to the cylinder (counter) and the projection surface of the solid channel to cylinder (denominator) on the first 50% of the axial length of the barrier zone is less than 0.35, preferably less than 0, 25, more preferably less than 0.2. Eine Einschnecken-Plastifiziermaschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, das mindestens 50% der stufenweisen Änderungen der Gangsteigung des jeweiligen Steges entlang der Schneckenachse äquidistant angeordnet sind, bevorzugt mindestens 90%, besonders bevorzugt mindestens 95%.A single-screw plasticizing machine after Claim 1 to 6 , characterized in that at least 50% of the stepwise changes in the pitch of the respective web along the screw axis are arranged equidistantly, preferably at least 90%, more preferably at least 95%. Eine Einschnecken-Plastifiziermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 50% der stufenweisen Änderungen vom Barrieresteg bezogen auf die jeweilige axiale Position entlang der Schneckenachse an der gleichen Position vorliegt, wie die jeweilige stufenweise Änderung vom Hauptsteg, bevorzugt mindestens 90%, besonders bevorzugt mindestens 95%.A single-screw plasticizing machine after Claim 2 , characterized in that at least 50% of the incremental changes from the barrier web relative to the respective axial position along the screw axis in the same position as the respective stepwise change from the main web, preferably at least 90%, more preferably at least 95%. Eine Einschnecken-Plastifiziermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 30% der stufenweisen Änderungen der Gangsteigung jeweils eines Steges den gleichen Änderungsbetrag aufweisen, bevorzugt mindestens 90%, besonders bevorzugt mindestens 95%.A single-screw plasticizing machine after Claim 1 , characterized in that at least 30% of the stepwise changes in the pitch of each web have the same amount of change, preferably at least 90%, more preferably at least 95%. Eine Einschnecken-Plastifiziermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorliegenden stufenweisen Änderungen der Gangsteigung jeweils eines Steges so in Gruppen zusammengefasst werden, dass die Gangsteigungsänderungen in einer Gruppe vorliegen, die den gleichen Änderungsbetrag aufweisen und mindestens eine Gruppe mindestens drei Gangsteigungsänderungen aufweist.A single-screw plasticizing machine after Claim 1 Characterized in that the present step changes a pitch of a web are each so arranged in groups that the transition slope changes are present in a group have the same amount of change and at least one group has at least three gear pitch changes.
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